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第十六届全国现代结构工程学术研讨会

作者：冯昌喜荣彬刘清韩风霞天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室新疆大学建筑工程学院

随着矩形钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构在土木工程中的广泛应用,钢管混凝土柱与H钢梁连接节点受到许多研究学者关注,并被应用于实际工程中。国内外学者针对不同构造形式的节点进行了试验研究或理论研究,并取得了大量成果。本文对一种... 详细信息

随着矩形钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构在土木工程中的广泛应用,钢管混凝土柱与H钢梁连接节点受到许多研究学者关注,并被应用于实际工程中。国内外学者针对不同构造形式的节点进行了试验研究或理论研究,并取得了大量成果。本文对一种新型节点方钢管混凝土柱外肋环板节点的静力拉伸试验进行非线性有限元模拟,考察了外肋环板的承力机制和节点域破坏形式。钢梁传来的拉伸荷载在节点域内主要依靠方钢管柱壁、水平环板和竖向肋板传递;方钢管柱壁塑性区主要集中在方钢管柱壁和水平环板的邻近区域;水平环板的塑性区域主要集中在圆弧倒角至钢管柱壁外侧连线附近区域;竖向肋板的应力水平沿静力拉伸荷载作用方向整体上呈带状均匀分布,塑性区主要集中在竖向肋板、方钢管柱壁和水平环板三者相互接触的两个角落部分附近区域。

关键词：方钢管混凝土柱外肋环板节点静力拉伸试验有限元分析

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钢板对接焊接残余应力的数值分析与试验测定

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河北工业大学学报 2016年第4期45卷 99-104页

作者：王震尹越李春明黄一哲王成博天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津市公路工程总公司天津300250

对采用对接焊缝拼接钢板的焊接过程进行数值模拟,确定焊接残余应力,分别采用盲孔法与切条法对对接焊缝拼接钢板的焊接残余应力进行试验测定,以切条法试验测定结果为标准,对数值分析方法及盲孔法测定结果的精度进行了评价.分析结果表明:... 详细信息

对采用对接焊缝拼接钢板的焊接过程进行数值模拟,确定焊接残余应力,分别采用盲孔法与切条法对对接焊缝拼接钢板的焊接残余应力进行试验测定,以切条法试验测定结果为标准,对数值分析方法及盲孔法测定结果的精度进行了评价.分析结果表明:数值分析得到的对接焊缝拼接钢板的焊接残余应力分布和大小均与切条法测定结果基本一致,验证了钢结构焊接残余应力数值分析方法的适用性;盲孔法测定的钢板焊接残余应力分布规律与切条法基本一致,但由于盲孔法钻孔精度不易控制,盲孔法测定的焊接残余应力数值误差较大.

关键词：钢结构焊接残余应力数值分析切条法盲孔法

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方钢管混凝土柱外加强环节点静力拉伸有限元分析

方钢管混凝土柱外加强环节点静力拉伸有限元分析

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第十六届全国现代结构工程学术研讨会

作者：尤光朝荣彬刘清韩风霞天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室新疆大学建筑工程学院

外加强环节点作为方钢管混凝土柱-钢梁连接的主要形式之一,在工程实际中得到了广泛的应用。本文结合国内外研究资料,通过有限元模拟外加强环节点静力拉伸试验,从节点力学性能、传力机制两个方面,对方钢管混凝土柱外加强环节点的研究进... 详细信息

外加强环节点作为方钢管混凝土柱-钢梁连接的主要形式之一,在工程实际中得到了广泛的应用。本文结合国内外研究资料,通过有限元模拟外加强环节点静力拉伸试验,从节点力学性能、传力机制两个方面,对方钢管混凝土柱外加强环节点的研究进行了总结。分析表明节点具有传力明确、核心区应力分布较均匀、刚度大、塑性性能好和承载力高等优点。对于静力拉伸荷载作用下的外加强环节点,主要依靠外伸环板和柱腹板传递钢梁拉伸荷载。

关键词：方钢管混凝土柱外加强环节点静力拉伸有限元分析

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爆炸荷载作用下城市桥梁动态响应及其损伤过程分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第6期48卷 510-519页

作者：朱劲松邢扬天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

为了对人流、车流密集的城市市政桥梁进行合理的抗爆设计和爆炸风险评估,提出了爆炸荷载作用下城市桥梁动态响应与损伤过程分析的数值方法.首先,通过对城市桥梁爆炸风险源的分析,确定城市桥梁可能遭遇的爆炸源类型及爆炸荷载工况.然后,... 详细信息

为了对人流、车流密集的城市市政桥梁进行合理的抗爆设计和爆炸风险评估,提出了爆炸荷载作用下城市桥梁动态响应与损伤过程分析的数值方法.首先,通过对城市桥梁爆炸风险源的分析,确定城市桥梁可能遭遇的爆炸源类型及爆炸荷载工况.然后,基于大型通用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立桥梁、炸药和空气三者的有限元模型,分别选择JWL(Jones-Wilkins-Lee)状态方程与线性多项式状态方程对炸药和空气模型进行定义,选用ALE(arbitrary Lagrange-Euler)算法模拟爆炸冲击波在空气中的传播;通过改变炸药的安放位置和质量,得到爆炸荷载作用下桥梁关键部位的位移响应、Von-Mises应力分布和整个桥梁的破坏形态,并模拟爆炸后桥梁的损伤过程;以Tuler-Butcher损伤累积准则为依据,求得某些指定单元在不同爆炸距离和不同TNT当量下的损伤累积曲线.最后,以一座大型钢桁架拱桥为例说明本文提出的方法的计算过程,其计算结果可作为桥梁抗爆设计和爆炸风险评估的依据.

关键词：爆炸荷载 ALE算法钢桁架拱桥动态响应数值模拟

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第二模态调谐质量阻尼器在隔震结构中的应用

第二模态调谐质量阻尼器在隔震结构中的应用

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第六届全国结构抗振控制与健康监测学术会议

作者：石运东李忠献天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

近些年来，隔震结构被广泛推广应用并在保证结构安全方面取得了良好效果。然而，研究同时表明隔震结构的加速度反应仍然可能导致内部非结构物、设备、家具等的破坏。为进一步改善隔震结构的性能，提出在隔震结构中应用第二模态调谐质量... 详细信息

近些年来，隔震结构被广泛推广应用并在保证结构安全方面取得了良好效果。然而，研究同时表明隔震结构的加速度反应仍然可能导致内部非结构物、设备、家具等的破坏。为进一步改善隔震结构的性能，提出在隔震结构中应用第二模态调谐质量阻尼器的方案。不同于普通非隔震结构，隔震结构的第二模态更接近于地震的主频，从而可能引起更大的第二模态反应。研究表明，所考虑隔震结构中第二模态反应可达总反应的20-50％。通过在结构顶部设置质量比5％，阻尼比10％的第二模态调谐质量阻尼器，可以达到更优于第一模态阻尼器的控制效果。经过对于80条实际地震记录的时程模拟，第二模态阻尼器对于结构加速度反应的控制效果可以达到10％-20％，而第一模态的控制效果则小于5％。分析表明，第二模态阻尼器的更高性能主要是由于第二模态的更大的模态质量以及对于结构反应的较高贡献。

关键词：隔震结构调谐质量阻尼器第二模态地震主频模态分析

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考虑流体效应的船-桥碰撞数值模拟法研究

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工程力学 2015年第8期32卷 120-128页

作者：田力黄飞天津大学建筑工程学院天津300072 曼彻斯特大学机械航空航天及土木工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

有别于传统的不考虑流体对被撞桥墩影响的船-桥碰撞问题,该文在动水压力计算的基础上,建立了考虑流体效应的船-桥碰撞的附加质量计算模型,并与流构耦合计算模型以及不考虑流体影响的计算模型在能量转换、碰撞力、船艏撞深、桥墩位移、... 详细信息

有别于传统的不考虑流体对被撞桥墩影响的船-桥碰撞问题,该文在动水压力计算的基础上,建立了考虑流体效应的船-桥碰撞的附加质量计算模型,并与流构耦合计算模型以及不考虑流体影响的计算模型在能量转换、碰撞力、船艏撞深、桥墩位移、应力、截面内力以及计算效率等方面的结果进行了比较分析。结果表明:流体对船艏碰撞力影响较小,但能降低船舶的损毁程度;流构耦合计算模型中的墩顶水平位移响应要略小于附加质量模型和不考虑流体影响时的计算结果;不同计算模型所得桥墩有效应力基本相同且具有相同的分布规律;船-桥碰撞附加质量模型在计及流体与结构相互作用的同时,具有较高的精度和计算效率。

关键词：船-桥碰撞数值模拟流构耦合附加质量动力响应

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玄武岩纤维混凝土抗冲击性能研究

玄武岩纤维混凝土抗冲击性能研究

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第四届建筑结构基础理论与创新实践学术论坛

作者：于泳朱涵朱学超黄琼天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

采用直径15μm的两种长度(6、18mm)的玄武岩纤维,制成不同体积掺量(0％,0.4％,0.6％和0.8％)的玄武岩纤维混凝土,采用U形试件及自制的落锤冲击装置,对其进行抗冲击试验,分析玄武岩纤维混凝土的抗冲击性能.试验结果表明:玄武岩纤维能够... 详细信息

采用直径15μm的两种长度(6、18mm)的玄武岩纤维,制成不同体积掺量(0％,0.4％,0.6％和0.8％)的玄武岩纤维混凝土,采用U形试件及自制的落锤冲击装置,对其进行抗冲击试验,分析玄武岩纤维混凝土的抗冲击性能.试验结果表明:玄武岩纤维能够提高混凝土的抗冲击次数.对试验结果采用威布尔分布进行统计分析和失效概率预测,分析结果表明:威布尔分布可以有效地对基于U形试件的玄武岩纤维混凝土抗冲击性能进行统计分析.以玄武岩纤维混凝土在冲击试验中的初裂和终裂次数的自然对数来评价其抗冲击性能,则在相同的失效概率情况下,玄武岩纤维混凝土的抗冲击性能与玄武岩纤维的掺量近似呈线性关系.且在相同的失效概率和玄武岩纤维掺量的条件下,6mm短纤维对混凝土的抗冲击性能的改善作用优于18mm长纤维.

关键词：玄武岩纤维混凝土结构抗冲击性能威布尔分布失效概率

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非结构构件抗震性能研究综述

非结构构件抗震性能研究综述

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2016年全国建筑钢结构行业大会

作者：韩庆华赵一峰芦燕王勃天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

非结构构件震害在近年来的地震灾害中屡见报道.非结构构件的破坏将会造成极大的人员伤亡、财产损失,甚至运营中断,因此非结构构件的破坏机理和抗震设计方法研究逐渐引起重视.本文主要介绍了吊顶系统的震害情况,综述了非结构构件地震响... 详细信息

非结构构件震害在近年来的地震灾害中屡见报道.非结构构件的破坏将会造成极大的人员伤亡、财产损失,甚至运营中断,因此非结构构件的破坏机理和抗震设计方法研究逐渐引起重视.本文主要介绍了吊顶系统的震害情况,综述了非结构构件地震响应和破坏机理研究、基于性能的非结构构件易损性分析以及非结构构件抗震设计反应谱分析理论.最后指出需要从考虑不同主体结构的非结构构件抗震性能、损伤指标、基于混合法的易损性分析、楼面反应谱分析理论以及抗震构造措施等方面开展非结构构件的抗震性能研究.

关键词：非结构构件破坏机理抗震设计损伤指标易损性分析

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地震荷载作用下筒型基础土体液化分析

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河北工业大学学报 2016年第1期45卷 90-95页

作者：丁红岩王海旭张浦阳天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学滨海土木工程与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

为给近海筒型基础的抗震设计提供参考,借助有限元软件ADINA,分析了地震荷载作用下筒型基础的土体液化分布.重点研究了基础内部及周围土体的有效应力、孔隙水压力和超孔隙水压力等的变化规律,分析中考虑了地震烈度对基础土体液化特性及... 详细信息

为给近海筒型基础的抗震设计提供参考,借助有限元软件ADINA,分析了地震荷载作用下筒型基础的土体液化分布.重点研究了基础内部及周围土体的有效应力、孔隙水压力和超孔隙水压力等的变化规律,分析中考虑了地震烈度对基础土体液化特性及筒内外土体沉降的影响.研究表明:基础上部荷载的压力及筒壁的环箍效应对保持土体的有效应力有一定的帮助,土体零竖向位移点的分布随地震烈度变化较小,但土体最大竖向位移点的分布随地震烈度不同存在较大差异.

关键词：筒型基础地震液化 ADINA 有限元分析

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弹性支承圆弧钢浅拱弹塑性极限承载力分析

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石家庄铁道大学学报（自然科学版） 2016年第4期29卷 21-27页

作者：卢鹏李涛芦燕天津大学建筑工程学院天津300072 山东同圆设计集团有限公司山东济南250000 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

实际工程中许多拱结构支承于其他结构之上,下部结构对拱脚的约束并非完全刚性,在这种情况下拱脚约束可以简化为水平和转动弹性约束。采用ANSYS有限元分析软件,在考虑初始缺陷、几何非线性和材料非线性的基础上,针对工字形截面水平和转... 详细信息

实际工程中许多拱结构支承于其他结构之上,下部结构对拱脚的约束并非完全刚性,在这种情况下拱脚约束可以简化为水平和转动弹性约束。采用ANSYS有限元分析软件,在考虑初始缺陷、几何非线性和材料非线性的基础上,针对工字形截面水平和转动弹性支承圆弧钢拱进行了参数化分析。研究了不同荷载工况下水平和转动弹性支承拱的弹塑性极限承载力、极限状态下拱脚的支座位移,对已有的设计公式进行了修正。

关键词：圆弧拱弹塑性极限承载力弹性支承

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